WiFi 6/6E柔性天线技术解析与设计指南

描述

TE Connectivity (TE)/Linx Technologies ANT‐W63-FPC Wi-Fi® 6/6E天线是可粘贴柔性印刷电路 (FPC) 天线,用于2.4GHz、5GHz和6GHz频段的Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E应用。ANT‐W63-FPC天线提供地平面独立偶极内部/嵌入式 天线解决方案。 ANT-W63-FPC-SH BLUETOOTH 的柔韧性和背胶设计使其易于安装在射频透明塑料外壳中,可实现环境密封并防止天线损坏。

数据手册;*附件:TE Connectivity ,Linx Technologies ANT‐W63-FPC Wi-Fi® 6,6E天线数据手册.pdf

TE Connectivity/Linx Technologies ANT-W63-FPC Wi-Fi® 6/6E天线有三种尺寸可供选择

  • ANT-W63-FPC-LH尺寸:45mm x 7mm
  • ANT-W63-FPC-SAH尺寸:12mm x 12mm
  • ANT-W63-FPC-SH 尺寸:25mm x 20mm

ANT‐W63-FPC天线通过采用MHF1/U.FL型插头(母头插座)或MHF4型插头(母头插座)连接器端接的同轴电缆连接至无线电板。每个型号均可提供50mm、100mm、150mm或200mm电缆。

特性

  • 独立于接地平面的偶极天线
  • 2.4GHz至2.5GHz频率范围内的性能
    • ANT-W63-FPC-LH 的产品评估板
      • ≤1.4 VSWR
      • 峰值增益:4.5dBi
      • 效率:90%
    • ANT-W63-FPC-SAH 的产品评估板
      • ≤3.4 VSWR
      • 峰值增益:7.2dBi
      • 效率:64%
    • ANT-W63-FPC-SH 的产品评估板
      • ≤1.8 VSWR
      • 峰值增益:5.5dBi
      • 效率:85%
  • 紧凑、薄型
  • 外形尺寸
    • ANT-W63-FPC-LH: 45mm x 7mm
    • ANT-W63-FPC-SAH: 12mm x 12mm
    • ANT-W63-FPC-SH: 25mm x 20mm
  • 背胶采用3M 467MP™/200MP粘合剂可永久粘附到非金属外壳
  • 灵活地安装在具有挑战性的外壳中
  • U.FL和MHF4连接选项
  • 电缆长度选项:50mm、100mm、150mm和200mm

WiFi 6/6E柔性天线技术解析与设计指南

一、产品概述与技术优势

ANT-W63-FPC-LV系列天线是TE Connectivity子公司Linx Technologies推出的柔性嵌入式WiFi 6/6E天线解决方案。该产品采用45mm×7mm×0.1mm的紧凑尺寸设计,专为支持2.4GHz、5GHz和6GHz频段的现代无线应用而优化。

核心技术创新点:

  • 地平面独立设计‌:采用偶极子天线结构,摆脱了传统天线对地平面的依赖
  • 柔性安装特性‌:基于柔性印刷电路(FPC)材料,配备3M 467MP™/200MP工业级粘合剂
  • 全频段覆盖‌:完整支持WiFi 6E新增的6GHz频段(5925-7125MHz)

二、关键性能参数分析

电气性能指标

2.4GHz频段(2400-2500MHz):

  • 电压驻波比(VSWR):≤1.5
  • 峰值增益:4.8dBi
  • 辐射效率:79%

5GHz频段(5150-5895MHz):

  • 电压驻波比(VSWR):≤1.6
  • 峰值增益:6.3dBi
  • 辐射效率:82%

6GHz频段(5950-7125MHz):

  • 电压驻波比(VSWR):≤1.5
  • 峰值增益:7.4dBi
  • 辐射效率:77%

机械规格选择指南

根据连接器类型和线缆长度的不同选择:

型号连接器类型线缆长度重量应用场景
ANT-W63-FPC-LV50UFU.FL50mm0.4g紧凑型设备
ANT-W63-FPC-LV100UFU.FL100mm0.6g标准布局
ANT-W63-FPC-LV150UFU.FL150mm0.7g灵活布线
ANT-W63-FPC-LV200UFU.FL200mm0.9g远程安装
M4系列MHF450-200mm0.4-0.8g特殊接口需求

三、射频性能深度分析

1. 阻抗匹配特性

从VSWR曲线分析可见,天线在目标频段内均保持了优良的匹配性能,VSWR值基本维持在1.5以下,确保了射频能量的高效传输。在6GHz高频段,VSWR仍能保持在1.5的理想水平,体现了优秀的高频设计能力。

2. 辐射效率表现

天线在全频段的辐射效率均超过75%,特别是在5GHz频段达到82%的峰值效率。这种高效率设计显著降低了系统的功耗需求,延长了电池供电设备的续航时间。

3. 增益特性

峰值增益随频率升高而增加,从2.4GHz的4.8dBi提升至6GHz的7.4dBi。这种设计特性使得天线在高速数据传输的高频频段具有更强的信号覆盖能力。

四、应用设计指南

安装注意事项

  • 表面要求‌:仅适用于非金属外壳,确保射频透明性
  • 弯曲限制‌:避免产生折痕,弯曲角度不得小于90度
  • 温度适应性‌:工作温度范围-40°C至+85°C,满足工业级应用需求
  • 线缆管理‌:同轴电缆最小内侧弯曲半径为5.0mm

连接器选型建议

  • U.FL连接器‌:适用于空间受限的紧凑型设计
  • MHF4连接器‌:提供更好的机械稳定性

五、典型应用场景

物联网设备领域:

  • 智能家居网关和终端设备
  • 工业物联网传感器节点
  • 远程监控系统

无线网络设备:

  • WiFi 6/6E路由器与接入点
  • 企业级无线网络设备
  • 高性能消费电子产品

六、设计验证与测试

性能验证方法

  • VSWR测试‌:验证阻抗匹配性能
  • 辐射方向图测试‌:评估天线空间覆盖特性
  • 效率测量‌:确认能量转换效率

常见设计问题解决

  • 性能下降‌:检查天线安装表面是否含有金属成分
  • 连接稳定性‌:确认连接器插拔次数是否超出规格
  • 信号衰减‌:验证线缆弯曲半径是否符合要求
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